[發明專利]模擬電路的多層精確匹配布線方法

有效

• 申請號: 201310393083.0
• 申請日: 2013-09-02
• 公開（公告）號: CN103488816A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 姚海龍;蔡懿慈;周強;高強
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯

技術領域

本發明涉及一種超大規模集成電路物理設計技術領域，尤其涉及一種模擬的電路多層精確匹配布線方法。

背景技術

在數模混合電路中，集成了數字電路模塊、模擬電路模塊以及數模混合電路模塊。將數模混合電路集成到一塊芯片上，即成為系統級芯片（System-on-a-Chip，SoC），其應用十分廣泛。目前，數字電路自動化設計的研究相對成熟，已經有成熟的針對數字集成電路的自動化設計工具。與之相比，模擬集成電路因為約束比較復雜，對電路性能要求高，自動化設計具有一定難度。目前還沒有完善的用于模擬集成電路的自動化設計工具。因此，模擬集成電路及其自動設計工具的研究具有很重要的理論和實際意義，成為學術界和工業界研究的熱點和難點問題。

匹配約束是差分邏輯等典型模擬電路的關鍵需求，是影響模擬電路性能的關鍵因素，包括器件匹配和信號路徑匹配。為達到高度信號路徑匹配的要求，在進行模擬電路信號線網的自動布線過程中，需要滿足精確匹配約束。精確匹配約束是模擬電路布線過程中要求嚴格的幾何約束，能夠在對稱約束無法滿足的情況下盡可能減小匹配線網路徑間的差異，滿足模擬電路的性能需求。

精確匹配約束可以定義為：

（1）每條線網的路徑可以被分為相同數目的線段；

（2）每條線網中相對應的線段長度相等；

（3）每條線網中相對應的線段在相同的金屬層，相對應的通孔在相同的兩層之間。如圖1所示，該圖為一組滿足精確匹配約束的線網布線路徑。

集成電路布線根據布線區域的表示及路徑搜索方式分為兩類模型：有網格布線模型和無網格布線模型。與有網格布線模型相比較，無網格布線模型更易于處理變線寬、變線間距等靈活布線需求。

基于隱式連接圖的布線方法是無網格布線模型的一種。在該布線方法中，布線開始前，將每個障礙的邊界按照“線寬/2+線間距”的距離向周圍擴展，然后延長障礙的擴展邊界。同時，將待布線線網的起始點和終止點沿水平和垂直方向作延長線。障礙的擴展邊界延長線以及起始點、終止點延長線，彼此相交，所得交點表示為節點，由節點分割所得線段表示為邊，則整個布線區域可以表示成一個無向圖。由于該圖并沒有顯式地以圖的數據結構進行表示，而是僅在概念上存在，實際以支持點查找的數據結構輔助路徑搜索過程，所以稱為隱式連接圖。線網布線路徑的搜索在此隱式連接圖上進行。

然而單純采用隱式連接圖的無網格布線模型，無法完成給定線網的精確匹配布線要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題之一是需要提供一種模擬的電路多層精確匹配布線方法，該方法能夠成模擬電路匹配線網的精確匹配布線約束。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種模擬電路的多層精確匹配布線方法，包括：步驟10，讀入待布線網組中每個線網的線網信息、布線區域內障礙信息和布線工藝參數信息；步驟20，根據待布線網組的每個線網信息中的起始點和終止點信息計算所有可能拐點的位置信息；步驟30，根據所有可能拐點的位置信息、待布線網組的布線區域內障礙信息和布線工藝參數信息，將布線區域劃分為三維不均勻網格；步驟40，在所述三維不均勻網格上，采用A*搜索算法對待布線網組中的所有線網同時搜索布線路徑；步驟50，采用A*搜索算法的回找過程求得待布線網組的精確布線路徑結果。

在一個實施例中，所述待布線網的線網信息包括該待布線網的可用布線層信息、布線區域大小信息以及起始點和終止點信息；

所述布線區域內障礙信息包括模擬電路單元模塊和已布線網這些障礙信息，其用來約束后續布線過程的搜索區域；

所述布線工藝參數信息包括待布線網的布線層層數、布線區域允許的最小線寬值和允許最小的線到線間距值，其用來作為布線設計規則約束。

在一個實施例中，所述步驟20進一步包括以下步驟：

步驟201，計算待布線網組中每條待布線網的起始點到終止點的水平距離和垂直距離；

步驟202，基于得到的有關待布線網組的水平距離和垂直距離求解出所有可能的水平單元線段長度的向量組和所有可能的垂直單元線段長度的向量組；

步驟203，判斷求解出的向量組中是否包含0，若包含0的個數為偶數個，則將所有的0變為1，若包含0的個數為奇數個，則將所有的0變為1并選擇該向量組中第一個不是1的數作減1運算，進而得到最終的水平單元線段長度的向量組和垂直單元線段長度的向量組；